• 제목/요약/키워드: Initial stress ratio

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정적 및 동적 하중에서 모래의 액상화 발생 (Occurrence of Sand Liquefaction on Static and Cyclic Loading)

  • 양재혁
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제17권6호
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    • pp.235-244
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    • 2001
  • 액상화는 비배수조건에서 흙 강도의 갑작스러운 감소에 기인한다. 이러한 흙 강도의 손실은 과잉간극수압의 발현과 관련된다. 본 연구에서는 최대 및 최소간극비에 영향을 미치는 세립분 함유량이 조사되었다. 또한 포화된 실트질 모래에 대한 정적 및 동적 삼축시험의 결과를 제시하였다. 이들 시험은 액상화강도와 정적 및 동적 거동 특성을 평가하기 위해 수행되었다. 시료는 새만금 유역에서 채취되었으며 공기건조되었다. 결과를 요약하면 다음과 같다. 1) 최대 및 최소간극비선은 유사한 경향으로 나타났다. 2) 최대 및 최소간극비는 20~30%의 세립분 함유량에서 얻어졌다. 3) 구속압력과 과압밀비가 증가할수록 액상화에 대한 저항은 증가하였다. 4) 불안정마찰각은 초기상대밀도의 증가와 함께 커졌다. 5) 유효응력비가 증가함에 따라 액상화에 대한 저항은 감소하였다.

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가속냉각시 강판에 발생하는 응력 및 변형에 대한 연구 (Analysis of stress and distortion that develop during accelerated cooling of plate)

  • 김호영;김창영;주웅용;장래웅
    • 대한기계학회논문집
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    • 제12권5호
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    • pp.952-958
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    • 1988
  • 본 연구에서는 폭방향 불균일 냉각에 따른 열응력이 판변형 및 잔류응력의 주 요원인이라는 고려하에 냉각중에 압연판의 온도분포 및 열응력을 예측할 수 있는 수치 해석 모델을 구성하였다. 온도와 응력 계산에 상변태 현상을 고려하였으며, 판변형 은 압축성분 열응력에 의한 좌굴현상으로 고려하여 해석하였다.

고정익항공기용 외부연료탱크 및 파일런 피로 해석 (Fatigue Analysis of External Fuel Tank and Pylon for Fixed Wing Aircraft)

  • 김현기
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제21권7호
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    • pp.162-167
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    • 2020
  • 본 연구에서는 국내 고정익항공기 개발의 일환으로 고정익항공기용 외부 연료탱크와 파일런에 대한 피로해석을 수행하였다. 구조해석을 통해 외부 연료탱크와 파일런의 피로해석 부위들을 선정하고, 선정된 부위들에서 단위하중에 대한 전달함수를 구축하였다. 연속 하중 프로파일에 대해서 각 프로파일 하중과 전달함수와의 내적을 통해 선정 부위에서의 응력 성분을 계산한 후, Von Mises 등가응력을 사용하여 각 프로파일의 대표응력(Representative Stress)을 계산하였다. 그리고, 구축된 대표 응력 그룹에 Rainflow Counting 기법을 사용하여 초기의 방대한 하중 프로파일로 부터 축소된 개별 프로파일과 그에 대한 진폭 및 평균값을 추출한 후, MMPDS(Metallic Materials Properties Development and Standardization)의 S-N 선도를 적용하여 수명싸이클을 계산하였다. 만약, 추출된 개별 프로파일들의 Stress Ratio가 선정된 S-N 선도의 Stress Ratio 범위를 벗어나는 경우 Modified Goodman 선도로부터 유도된 식을 사용하여 Stress Ratio가 해당 S-N 선도에서 요구하는 범위를 만족하도록 변환하는 과정을 거쳤다. 그리고, Miner's Rule에 의해 계산된 각 프로파일들의 손상값들을 더하여 선정 부위에서의 수명을 평가하였다. 최종적으로 수명평가를 위해 선정된 외부연료탱크와 파일런의 관심 부위에서 요구 수명을 모두 만족하는 것으로 평가되었다.

유한변형율(有限變形率) 압밀이론(壓密理論)에 의한 연약(軟弱) 점토(粘土)의 -차원(次元) 압밀(壓密)에 관한 수치(數値) 해석적(解析的) 연구 (A Numerical Study on One-Dimensional Consolidation of Soft Clay with Finite Strain Consolidation Theory)

  • 유남재;정윤화;이명욱
    • 산업기술연구
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    • 제11권
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    • pp.85-98
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    • 1991
  • A numerical study was performed to investigate characteristics of one-dimensional consolidation of soft clay. Results of consolidation tests with the remolded normally consolidation clay of having a very high initial void ratio were analyzed by using the numerical technique of finite difference method based on the finite strain consolidation theory, to evaluate consolidational characteristics of soft clay under surcharges on the top of clay. On the other hand, a numerical parametric study on soft clay consolidated due to its self-weight was also carried out to find its effect on one-dimensional consolidation. Terzaghi's conventional consolidation theory, finite strain consolidation theories with linear and non-linear interpolation of effective stress - void ratio - permeability relation were used to analyze the test results and their results were compared to each other to figure out the difference between them. Therefore, the validity of theories was assessed.

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불포화토의 삼축압축거동에 관한 실험적 연구 (Experimental Study on the Triaxial Compressive Behaviour of Unsaturated Soil)

  • 김영석;오카 후사오;조삼덕
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2006년도 춘계 학술발표회 논문집
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    • pp.1224-1227
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    • 2006
  • It has been recognized unsaturated soil behaviour playing an important role in geomechanics. Up to now, only a few experimental data are available for the technical difficulties related to both volume changes and suction measurements. In this study, the volume changes of unsaturated compacted silty soil were monitored with proximeter (i.e. non-contactable transducer) during various triaxial compression tests, which gave a realistic estimation in the volume changes of unsaturated soil sample. The measurement of volume changes were performed with 0.5% of the maximum error under the axial strain ratio of less than 10%. The experimental results have revealed that the mechanical behaviour of unsaturated soil can be significantly affected by the matric suction. During the shearing processes, the level of maximum deviator stress under the initial suction pressure of 50kPa was higher than that under the initial suction pressure of 10kPa. On the other hand, the volume changes became smaller under the increase in the initial suction pressure.

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Nonlinear analysis of viscoelastic micro-composite beam with geometrical imperfection using FEM: MSGT electro-magneto-elastic bending, buckling and vibration solutions

  • Alimirzaei, S.;Mohammadimehr, M.;Tounsi, Abdelouahed
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제71권5호
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    • pp.485-502
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    • 2019
  • In this research, the nonlinear static, buckling and vibration analysis of viscoelastic micro-composite beam reinforced by various distributions of boron nitrid nanotube (BNNT) with initial geometrical imperfection by modified strain gradient theory (MSGT) using finite element method (FEM) are presented. The various distributions of BNNT are considered as UD, FG-V and FG-X and also, the extended rule of mixture is used to estimate the properties of micro-composite beam. The components of stress are dependent to mechanical, electrical and thermal terms and calculated using piezoelasticity theory. Then, the kinematic equations of micro-composite beam using the displacement fields are obtained. The governing equations of motion are derived using energy method and Hamilton's principle based on MSGT. Then, using FEM, these equations are solved. Finally the effects of different parameters such as initial geometrical imperfection, various distributions of nanotube, damping coefficient, piezoelectric constant, slenderness ratio, Winkler spring constant, Pasternak shear constant, various boundary conditions and three material length scale parameters on the behavior of nonlinear static, buckling and vibration of micro-composite beam are investigated. The results indicate that with an increase in the geometrical imperfection parameter, the stiffness of micro-composite beam increases and thus the non-dimensional nonlinear frequency of the micro structure reduces gradually.

하이브리드 강섬유로 보강된 UHPC의 파괴거동 (Fracture Behavior of UHPC Reinforced with Hybrid Steel Fibers)

  • 임우영;홍성걸
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제28권2호
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    • pp.223-234
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    • 2016
  • 이 연구에서는 노치 도입 인장시편을 사용하여 직접인장강도 실험을 통해 UHPC의 파괴거동을 살펴보고, 강섬유 혼입률에 따른 UHPC의 초기균열강도와 인장강도를 제안하였다. 실험결과 UHPC와 초기균열강도와 인장강도, 그리고 파괴에너지 등은 강섬유 혼입률이 증가할수록 증가하는 것으로 나타났다. 균열선단에서의 응집응력은 Barenblatt의 가정을 사용하여 결정되었으며, 이를 토대로 변형경화 현상이 발생하는 강섬유 혼입률이 1% 이상인 UHPC의 최대응집응력을 예측할 수 있는 간편식을 제안하였다. 인장강도는 강섬유 혼입률과 압축강도의 함수로 제안되었으며, 파괴에너지는 인장강도의 함수로 제안되었다. 제안된 간편식들은 실험값과 비교적 잘 일치하였으며, 향후 압축강도가 140~170 MPa이고, 강섬유 혼입률이 2% 이하인 UHPC에 적용가능 할 것으로 판단된다.

Shear behavior of foam-conditioned gravelly sands: Insights from pressurized vane shear tests

  • Shuying Wang;Jiazheng Zhong;Qiujing Pan;Tongming Qu;Fanlin Ling
    • Geomechanics and Engineering
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    • 제34권6호
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    • pp.637-648
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    • 2023
  • When an earth pressure balance (EPB) shield machine bores a tunnel in gravelly sand stratum, the excavated natural soil is normally transformed using foam and water to reduce cutter wear and the risk of direct muck squeezing out of the screw conveyor (i.e., muck spewing). Understanding the undrained shear behavior of conditioned soils under pressure is a potential perspective for optimizing the earth pressure balance shield tunnelling strategies. Owing to the unconventional properties of conditioned soil, a pressurized vane shear apparatus was utilized to investigate the undrained shear behavior of foam-conditioned gravelly sands under normal pressure. The results showed that the shear stress-displacement curves exhibited strain-softening behavior only when the initial void ratio (e0) of the foam-conditioned sand was less than the maximum void ratio (emax) of the unconditioned sand. The peak and residual strength increased with an increase in normal pressure and a decrease in foam injection ratio. A unique relation between the void ratio and the shear strength in the residual stage was observed in the e-ln(τ) space. When e0 was greater than emax, the fluid-like specimens had quite low strengths. Besides, the stick-slip behavior, characterized by the variation coefficient of measured shear stress in the residual stage, was more evident under lower pressure but it appeared to be independent of the foam injection. A comparison between the results of pressurized vane shear tests and those of slump tests indicated that the slump test has its limitations to characterize the chamber muck fluidity and build the optimal conditioning parameters.

볼 베어링용 고무시일의 접촉력 해석에 관한 연구 (A Study on the Contact Force of Rubber Seals for Ball Bearings)

  • 김청균;전인기;최인혁
    • 대한기계학회논문집
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    • 제16권12호
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    • pp.2261-2267
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    • 1992
  • 본 연구에서는 시일 립의 간섭량과 접촉력에 관련된 이론적 연구를 수행한다. 시일의 접촉면에서 축방향 접촉력이 크게 설계되면 시일 립 선단에서는 마찰과 마멸이 심하게 진행되어 시일수명을 크게 단출시킬 우려가 있고, 접촉력이 작으면 밀봉된 유 체의 누설유려가 증가되면서 볼과 레이스사이의 윤활상태를 나쁘게 하여 베어링 수명 을 크게 단축하는 결과를 초래하게 되므로 시일 립의 접촉력에 관련된 연구는 대단히 중요하다.

X-선 회절에 의한 SS41강의 피로파면해석 (X-ray diffraction study on fatigue fractured surface of SS41 Steel)

  • 오세욱;박수영;김기환;김태형
    • 한국해양공학회지
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    • 제8권1호
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    • pp.114-122
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    • 1994
  • X-ray stress constant, K, was determined for the diffraction line of (211)plane by using Cr-K$\alpha$ radiation. K was -340.87 MPa/deg. Fatigue crack propagation tests of SS41 steel were conducted under stress ratios of 0.1, 0.3 and 0.5. The half-value breadth of X-ray diffraction profile was measured at and beneath the fracture surface. The half-value breadth, B, on the fracture surface was found to increase with increasing $K_max$. The value of B was influenced by stress ratio in SS41 steel. The half-value breadth took the maximum value at the borden of reversed plastic zone, while it approached to the initial (pre-fatigue) value near the boundary of monotonic plastic zone. The maximum depth of the plasticzone was evaluated on the basis of the half-value breadth distribution. The depth $\omega$$_y$ is related to $K_max$by the following equation : $\omega$$_y$ = $\alpha$($K_max$/$\sigma$$_y$$)^2$ where .sigma.$\sigma$$_y$ is the yield strength obtength obtained in tension test .alpha.is 0.136 for SS41 steel.

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